CN114952117A - 一种用于钢结构智能制造的固定结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢结构智能制造领域，具体涉及一种钢结构制造的固定结构，包括设置在机器人焊机工位的底座，底座上可滑动的设置有滑板，滑板顶部设置有立柱和调节柱，立柱和调节柱的顶部均通过连接组件可转动的安装第二连接件，立柱底部固定连接滑板，调节柱底部通过旋转组件可转动的连接滑板，且围绕立柱周向转动，第二连接件与第一连接件垂直且位于同一水平面，第一连接件的底部通过支撑组件连接底座顶部，立柱位于调节柱与支撑组件之间，第二连接件与第一连接件间隙分布，滑板连接有用于驱动其滑动的驱动装置，滑板用于滑动使第二连接件端面抵接第一连接件侧面，本发明可批量焊接连接件，形成结构相同的预制连接件，便于自动化智能制造。

Description

一种用于钢结构智能制造的固定结构

技术领域

本发明属于钢结构智能制造领域，具体涉及一种用于钢结构智能制造的固定结构。

背景技术

钢结构连接是指钢结构连接件的互相连接，例如槽钢、工字钢、方钢管之间的连接，常用焊接连接。

现有技术中的钢结构焊接常在施工现场实施，将钢结构安装时，或者安装之前焊接，这种方式的优点是灵活度高，但是缺点是无法批量、自动化焊接，特别是针对一些固定结构的焊接工件，例如扶梯、脚手架、加强筋等结构，其结构为固定结构，且利用的连接件尺寸小，如果能够将这些连接件在施工前，或者钢结构搭设前，能够批量的自动化制造，然后再将其运输到施工现场，就能够直接使用，将其连接在钢结构上，于是便能极大的缩短施工周期，提高施工便利性。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢结构制造的固定结构，以解决现有技术中的缺点。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种钢结构制造的固定结构，包括设置在机器人焊机工位的底座，所述底座上可滑动的设置有滑板，所述滑板顶部设置有立柱和调节柱，所述立柱和所述调节柱的顶部均通过连接组件可转动的安装第二连接件，所述立柱底部固定连接所述滑板，所述调节柱底部通过旋转组件可转动的连接所述滑板，且围绕所述立柱周向转动；

所述第二连接件与第一连接件垂直且位于同一水平面，所述第一连接件的底部通过支撑组件连接所述底座顶部，所述立柱位于所述调节柱与所述支撑组件之间；

所述第二连接件与第一连接件间隙分布，所述滑板连接有用于驱动其滑动的驱动装置，所述滑板用于滑动使所述第二连接件端面抵接所述第一连接件侧面。

进一步的，所述支撑组件包括两个并排设置的支撑柱，两个所述支撑柱设置在所述第二连接件径向方向的两侧，所述支撑柱顶部固定连接支撑块，所述支撑块呈“匚”字形结构，所述第一连接件设置在两个所述支撑块的开口内。

进一步的，所述支撑块的开口内固定连接有竖直设置的第一定位销，所述第一定位销穿过所述第一连接件。

进一步的，所述旋转组件包括固定连接所述调节柱底部的调节板，所述调节板可滑动的设置在两个弧形板之间，两个所述弧形板为同心的弧形结构，所述调节板围绕所述立柱周向滑动，所述弧形板底部固定连接所述滑板。

进一步的，两个所述弧形板之间设置有若干辊轴，若干所述若干辊轴围绕所述弧形板周向分布，且轴心朝向所述弧形板的圆心，所述调节板可滑动的设置在所述辊轴上；

两个弧形板相对的一侧分别通过螺钉连接有卡接条，所述调节柱位于两个所述卡接条之间，所述卡接条位于所述调节板上方且限位所述调节板。

进一步的，还包括安装在所述滑板上的电机，所述电机的转动轴固定连接主动齿轮，所述主动齿轮啮合齿条，所述齿条为与所述弧形板同心的弧形结构，所述齿条通过连接杆固定连接调节柱侧面。

进一步的，所述连接组件包括连接轴，所述立柱和所述调节柱的顶部均转动连接有所述连接轴，所述连接轴顶部固定连接定位块，所述定位块呈“匚”字形结构，且开口朝上，所述第二连接件设置在所述定位块的开口内。

进一步的，所述立柱顶部的定位块的开口内固定连接有竖直设置的第二定位销，所述第二定位销穿过所述第二连接件，所述所述调节柱的转动轴心与所述第二定位销同心。

进一步的，所述驱动装置为气缸，其输出端固定连接凸块，所述凸块固定连接所述滑板顶部。

进一步的，所述底座的顶部固定连接两个立板，两个所述立板之间可转动的设置有若干第二辊轴，所述滑板位于两个所述立板之间，且可滑动的设置在所述第二辊轴上。

本发明具有以下有益效果：通过将第一连接件放置在支撑组件上，将第二连接件放置在连接组件上，然后驱动装置启动，推动滑板滑动，使滑板朝向第一连接件运动，并使第二连接件的端面抵接第一连接件的侧面，形成压紧状态，接着机器人本体启动，沿着第二连接件端部开始焊接，且焊接轨迹围绕第二连接件周向，进而形成围绕第二连接件端部一圈的焊缝，形成稳固连接，之后再取下焊接完成的连接件、并换上新的第一连接件、第二连接件，开始下一轮焊接，相比现有技术，本发明可批量焊接连接件，形成结构相同的预制连接件，便于自动化智能制造。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处放大示意图；

图3为图1中B处放大示意图；

图4为俯视示意图；

图5为弧形板和齿条示意图；

图6为第一、第二连接件焊接完成之后的示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-6，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种用于钢结构智能制造的固定结构，包括设置在机器人焊机工位的底座3，所述底座3上可滑动的设置有滑板20，所述滑板20顶部设置有立柱6和调节柱7，所述立柱6和所述调节柱7的顶部均通过连接组件8可转动的安装第二连接件2，所述立柱6底部固定连接所述滑板20，所述调节柱7底部通过旋转组件11可转动的连接所述滑板20，且围绕所述立柱6周向转动；

所述第二连接件2与第一连接件1垂直且位于同一水平面，所述第一连接件1的底部通过支撑组件连接所述底座3顶部，所述立柱6位于所述调节柱7与所述支撑组件之间；

所述第二连接件2与第一连接件1间隙分布，所述滑板20连接有用于驱动其滑动的驱动装置18，所述滑板20用于滑动使所述第二连接件2端面抵接所述第一连接件1侧面。

如图1、4，底座3上由左至右分别为支撑组件、立柱6和调节柱7，机器人焊机工位为现有技术，包括机器人本体，机器人本体的工具端安装有焊枪，用于将第一连接件1与所述第二连接件2焊接在一起，第一连接件1、第二连接件2为现有技术，可以为工字钢、槽钢、方钢管等连接工件，第二连接件2位于第一连接件1的径向，滑板20的滑动方向位于第一连接件1的径向、第二连接件2的长度方向。

具体实施时，通过人工上件的方式，将第一连接件1放置在支撑组件上，将第二连接件2放置在连接组件8上，然后驱动装置18启动，推动滑板20滑动，使滑板20朝向第一连接件1运动，并使第二连接件2的端面抵接第一连接件1的侧面，形成压紧状态，接着机器人本体启动，沿着第二连接件2端部开始焊接，且焊接轨迹围绕第二连接件2周向，进而形成围绕第二连接件2端部一圈的焊缝，形成稳固连接，之后再取下焊接完成的连接件、并换上新的第一连接件1、第二连接件2，开始下一轮焊接，相比现有技术，本发明可批量焊接连接件，形成结构相同的预制连接件，根据施工现场的钢结构需求，便于自动化智能制造。

本发明通过预先成批的、定制化的焊接出连接件，可以在施工现场直接使用，通过焊接、铆接、螺钉连接等方式安装在钢结构上。

更进一步的，需要调节第二连接件2相对于第一连接件1的角度时，可通过旋转组件11来转动调节柱7，进而使第二连接件2围绕立柱6在水平面上旋转，形成使焊接之后的第一连接件1、第二连接件2具有一定夹角，如图6，图中左侧为第二连接件2垂直焊接在第一连接件1，右侧为第二连接件2偏转之后焊接在第一连接件1上，并且在此种焊接方式中，第二连接件2的焊接端设置有一切面，切面与第一连接件1侧面平行，进而最终实现了多角度焊接的作用。

此外，第一连接件1、第二连接件2呈被托举的悬空状态，第二连接件2焊接端的下方与驱动装置18之间具有较大空间，此空间便于机器人本体调节姿态，使焊枪由下至上的焊接第一连接件1端部的下表面。

本发明在具体实施时，机器人本体的焊接轨迹由其自带的PLC程序控制，相同批次的焊接件的机器人本体的焊接轨迹相同，并根据不同批次的焊接件调节适配的机器人本体焊接轨迹。

进一步的，所述支撑组件包括两个并排设置的支撑柱4，两个所述支撑柱4设置在所述第二连接件2径向方向的两侧，所述支撑柱4顶部固定连接支撑块5，所述支撑块5呈“匚”字形结构，所述第一连接件1设置在两个所述支撑块5的开口内。

进一步的，所述支撑块5的开口内固定连接有竖直设置的第一定位销10，所述第一定位销10穿过所述第一连接件1。

如图1、4，第一连接件1上设置有两个与第一定位销10适配的定位孔，通过将第一连接件1上的定位孔套设在两个支撑块5内的第一定位销10上，进而形成定位作用，第一连接件1上的定位孔根据具体的焊接第二连接件2的位置具体设置，并且同一批次的第一连接件1上的定位孔位置相同。

进一步的，所述旋转组件11包括固定连接所述调节柱7底部的调节板1104，所述调节板1104可滑动的设置在两个弧形板1101之间，两个所述弧形板1101为同心的弧形结构，所述调节板1104围绕所述立柱6周向滑动，所述弧形板1101底部固定连接所述滑板20。

如图5，两个弧形板1101同心，且一个直径较大，另一个直径较小，二者的内外两侧之间形成间隙，调节板1104设置在此间隙内，并且呈适配的弧形结构。

进一步的，两个所述弧形板1101之间设置有若干辊轴1103，若干所述若干辊轴1103围绕所述弧形板1101周向分布，且轴心朝向所述弧形板1101的圆心，所述调节板1104可滑动的设置在所述辊轴1103上；

两个弧形板1101相对的一侧分别通过螺钉连接有卡接条1102，所述调节柱7位于两个所述卡接条1102之间，所述卡接条1102位于所述调节板1104上方且限位所述调节板1104。

如图3，卡接条1102在竖直方向上将调节板1104卡在辊轴1103上，进而实现限位功能的同时，调节板1104可沿着弧形板1101在辊轴1103上滑动，并形成围绕立柱6周向滑动的运动。

进一步的，还包括安装在所述滑板20上的电机12，所述电机12的转动轴固定连接主动齿轮13，所述主动齿轮13啮合齿条14，所述齿条14为与所述弧形板1101同心的弧形结构，所述齿条14通过连接杆15固定连接调节柱7侧面。

具体地，齿条14直径小于弧形板1101直径，主动齿轮13转动时，推动齿条14带动调节柱7运动，并使调节柱7沿着弧形板1101运动。

进一步的，所述连接组件8包括连接轴802，所述立柱6和所述调节柱7的顶部均转动连接有所述连接轴802，所述连接轴802顶部固定连接定位块801，所述定位块801呈“匚”字形结构，且开口朝上，所述第二连接件2设置在所述定位块801的开口内。

如图2，连接组件8设置有两个，分别设置在立柱6和调节柱7的顶部，连接轴802竖直设置，立柱6和调节柱7的顶部设置有盲孔内，两个连接轴802对应的可转动的设置在盲孔内，形成转动连接，便于第二连接件2转动以调节焊接角度。

此外，在立柱6和调节柱7的侧面还螺纹连接有若干限位螺钉803，连接轴802的周面设置有环形槽，限位螺钉803一端延伸进盲孔内且设置在环形槽内，进而形成限位结构。

进一步的，所述立柱6顶部的定位块801的开口内固定连接有竖直设置的第二定位销9，所述第二定位销9穿过所述第二连接件2，所述所述调节柱7的转动轴心与所述第二定位销9同心。

第二定位销9实现了对第二连接件2的定位，使第二连接件2围绕第二定位销9旋转，第二定位销9与弧形板1101同心。

进一步的，所述驱动装置18为气缸，其输出端固定连接凸块19，所述凸块19固定连接所述滑板20顶部。

气缸通过支架安装在滑板20顶部，其推动滑板20朝向靠近或远离第一连接件1的方向运动。

进一步的，所述底座3的顶部固定连接两个立板16，两个所述立板16之间可转动的设置有若干第二辊轴17，所述滑板20位于两个所述立板16之间，且可滑动的设置在所述第二辊轴17上。

具体地，第二辊轴17的轴心与气缸输出端垂直，第二辊轴17实现了滑动连接滑板20的作用，两个立板16实现了限位作用，将滑板20卡在二者之间，约束其滑动方向。

此外可以在立板16内侧设置滑槽，在滑板20侧面设置对应的滑孔，滑孔设置在滑槽内，进而实现竖直方向约束滑板20的作用。

在具体实施时，支撑块5和定位块801的开口可设计成与第一、第二连接件过盈配合，或者在支撑块5和定位块801的侧面设置螺钉，螺钉抵接第一、第二连接件，以实现竖直方向约束第一、第二连接件的作用。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢结构制造的固定结构，包括设置在机器人焊机工位的底座(3)，其特征在于：所述底座(3)上可滑动的设置有滑板(20)，所述滑板(20)顶部设置有立柱(6)和调节柱(7)，所述立柱(6)和所述调节柱(7)的顶部均通过连接组件(8)可转动的安装第二连接件(2)，所述立柱(6)底部固定连接所述滑板(20)，所述调节柱(7)底部通过旋转组件(11)可转动的连接所述滑板(20)，且围绕所述立柱(6)周向转动；

所述第二连接件(2)与第一连接件(1)垂直且位于同一水平面，所述第一连接件(1)的底部通过支撑组件连接所述底座(3)顶部，所述立柱(6)位于所述调节柱(7)与所述支撑组件之间；

所述第二连接件(2)与第一连接件(1)间隙分布，所述滑板(20)连接有用于驱动其滑动的驱动装置(18)，所述滑板(20)用于滑动使所述第二连接件(2)端面抵接所述第一连接件(1)侧面。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述支撑组件包括两个并排设置的支撑柱(4)，两个所述支撑柱(4)设置在所述第二连接件(2)径向方向的两侧，所述支撑柱(4)顶部固定连接支撑块(5)，所述支撑块(5)呈“匚”字形结构，所述第一连接件(1)设置在两个所述支撑块(5)的开口内。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述支撑块(5)的开口内固定连接有竖直设置的第一定位销(10)，所述第一定位销(10)穿过所述第一连接件(1)。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述旋转组件(11)包括固定连接所述调节柱(7)底部的调节板(1104)，所述调节板(1104)可滑动的设置在两个弧形板(1101)之间，两个所述弧形板(1101)为同心的弧形结构，所述调节板(1104)围绕所述立柱(6)周向滑动，所述弧形板(1101)底部固定连接所述滑板(20)。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：两个所述弧形板(1101)之间设置有若干辊轴(1103)，若干所述若干辊轴(1103)围绕所述弧形板(1101)周向分布，且轴心朝向所述弧形板(1101)的圆心，所述调节板(1104)可滑动的设置在所述辊轴(1103)上；

两个弧形板(1101)相对的一侧分别通过螺钉连接有卡接条(1102)，所述调节柱(7)位于两个所述卡接条(1102)之间，所述卡接条(1102)位于所述调节板(1104)上方且限位所述调节板(1104)。

6.根据权利要求4所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：还包括安装在所述滑板(20)上的电机(12)，所述电机(12)的转动轴固定连接主动齿轮(13)，所述主动齿轮(13)啮合齿条(14)，所述齿条(14)为与所述弧形板(1101)同心的弧形结构，所述齿条(14)通过连接杆(15)固定连接调节柱(7)侧面。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述连接组件(8)包括连接轴(802)，所述立柱(6)和所述调节柱(7)的顶部均转动连接有所述连接轴(802)，所述连接轴(802)顶部固定连接定位块(801)，所述定位块(801)呈“匚”字形结构，且开口朝上，所述第二连接件(2)设置在所述定位块(801)的开口内。

8.根据权利要求8所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述立柱(6)顶部的定位块(801)的开口内固定连接有竖直设置的第二定位销(9)，所述第二定位销(9)穿过所述第二连接件(2)，所述所述调节柱(7)的转动轴心与所述第二定位销(9)同心。

9.根据权利要求1所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述驱动装置(18)为气缸，其输出端固定连接凸块(19)，所述凸块(19)固定连接所述滑板(20)顶部。

10.根据权利要求1所述的一种钢结构制造的固定结构，其特征在于：所述底座(3)的顶部固定连接两个立板(16)，两个所述立板(16)之间可转动的设置有若干第二辊轴(17)，所述滑板(20)位于两个所述立板(16)之间，且可滑动的设置在所述第二辊轴(17)上。

Images